Улучшение сна благодаря интеллектуальной регулировке температуры окружающей среды (SIESTA)

Предыстория и обоснование исследования

Лабораторные исследования показали, что температура окружающей среды существенно влияет на результаты сна, например, на эффективность сна, что, в свою очередь, влияет на когнитивные функции, психическое здоровье, стресс, физическую активность, здоровье сердечно-сосудистой системы и утренний уровень глюкозы. Недавнее исследование исследователя подтверждает, что температура в спальне влияет на качество сна даже в домашних условиях, где люди могут контролировать свое окружение. В исследовании, в котором участвовали 50 пожилых людей, проживающих в сообществе, в течение 18 месяцев, были собраны данные о сне более 11 000 человеко-ночей, показавшие, что небольшие отклонения от оптимального диапазона температуры в спальне могут значительно нарушить качество сна, подобно последствиям хронической боли или позднего сна. -ночное употребление алкоголя. Важно отметить, что идеальная температура сна варьируется в зависимости от человека, и хотя участники имели доступ к системам отопления и охлаждения, многие пожилые люди все еще спят в неудобно жарких или холодных спальнях из-за ограниченной двигательной функции, когнитивных проблем или непонимания того, как температура влияет на их сон. Предлагаемое вмешательство автоматизирует контроль температуры, адаптируя его к индивидуальным потребностям сна с помощью носимых устройств и интеллектуальных термостатов. Вмешательство, которое оптимизирует температуру сна на основе данных личного мониторинга, предлагает экономически эффективный способ улучшить самочувствие пожилых людей, особенно с учетом его низкой стоимости и потенциала чистой экономии энергии за счет использования интеллектуальных термостатов.

Гипотеза

Биологически адаптивный контроль температуры в спальне как мера по улучшению сна возможен у пожилых людей.

Цели Цель 1: Проверить осуществимость биологически адаптивного контроля температуры в спальне в качестве меры по улучшению сна у пожилых людей; Цель 2: Собрать предварительные данные для облегчения расчета размера выборки для окончательного исследования.

Дизайн исследования

Обе цели будут достигнуты за счет набора группы пожилых людей, живущих в Бостоне. Будет зарегистрировано до 25 человек, чтобы минимум 20 человек завершили исследование. Половина выборки будет из субсидируемого жилья, что касается возможных нестандартных условий, таких как плохая изоляция, которые способствуют проблемам с регулированием температуры. Исследование будет проводиться по методу скользящего набора с тремя кампаниями по сбору данных. Все аспекты приведенного ниже протокола (включая наличие двух контрольных и экспериментальных групп одинакового размера в каждой кампании) будут одинаковыми для кампаний по сбору данных. Участники будут носить часы Garmin, чтобы постоянно отслеживать показатели сна и проходить ежедневный опрос, чтобы сообщать о субъективном качестве сна и других важных факторах, касающихся предыдущей ночи.

Общий протокол исследования

Проверка и регистрация: сначала люди пройдут стандартную проверку телефона, чтобы определить право на участие. Те, кто соответствует критериям, затем получат визит на дом для дальнейшей оценки. Если участник признан имеющим право на участие, он может завершить процесс получения согласия и протокол первого посещения (см. ниже) во время одного и того же посещения, чтобы упростить процесс. Посещения 1 и 2 будут запланированы за месяц до начала сбора данных в каждой кампании. Такое время помогает участникам ознакомиться с протоколом и сводит к минимуму разрыв между исходными оценками и сбором данных.

Первое посещение: люди прочтут и подпишут форму информированного согласия, одобренную IRB. Будет заполнена анкета по истории болезни и записаны лекарства, артериальное давление, рост, вес и демографическая информация. Будут проводиться Монреальская когнитивная оценка (MoCA), Питтсбургский индекс качества сна (PSQI) и шкала депрессии Центра эпидемиологических исследований (CESD-R). Наконец, сотрудники исследования настраивают носимое устройство на своем смартфоне или смартфоне, предоставленном исследованием. Всестороннее обучение использованию технологий и письменные инструкции будут предоставлены каждому участнику и повторены по мере необходимости.

Второй визит: подрядчик HVAC заменит термостат участника на предоставленный в ходе исследования термостат Ecobee, и участник пройдет обучение тому, как использовать термостат Ecobee для изменения температуры.

Сбор данных: участники будут следовать протоколам исследования в течение 8 недель:

1. Держите термостат подключенным и подключенным к сети
2. Носите часы Garmin постоянно и заряжайте их раз в 5 дней.
3. Ответьте на короткую ежедневную анкету
4. Откройте носимое приложение, чтобы синхронизировать данные раз в 5 дней.
5. Проведено последующее телефонное собеседование в середине протокола (10 минут).
6. Пройдите краткое выездное собеседование (10 минут).

Период наблюдения: первые две недели будут чисто наблюдательными, участники будут спать при выбранной ими температуре. В следующие четыре недели будут введены небольшие корректировки температуры для наблюдения за каждым участником, по крайней мере, четыре раза при температуре от 1,5 °C выше до 1,5 °C ниже первоначального диапазона. В течение этого четырехнедельного периода каждую ночь термостат будет дистанционно регулироваться в соответствии с псевдослучайным графиком, избегая разницы более чем в 1,5°C между последовательными ночами. Это искусственное воздействие различных температур важно, поскольку работа исследователей на данный момент предполагает, что типичный диапазон температуры окружающей среды для многих может не включать оптимальные условия для их сна. На протяжении всего исследования участники могут изменять заданную температуру в соответствии со своими предпочтениями.

Определение оптимальной температуры для сна: на основе данных за первые шесть недель будет разработана модель, позволяющая связать температуру в спальне со сном у каждого субъекта. Входными данными для этой модели будут данные за 6 недель по каждому субъекту. С помощью этой модели будет определен оптимальный диапазон температур для каждого участника.

Эксперимент: В начале седьмой недели участники будут случайным образом разделены на «контрольную» и «экспериментальную» группы одинакового размера. Участники не будут видеть групповые задания. В течение последних двух недель (7 и 8) температура в спальне экспериментальной группы будет поддерживаться в индивидуальном оптимальном диапазоне, установленном с использованием вышеуказанного метода, в то время как контрольная группа повторяет фазу чисто наблюдения без какой-либо дистанционной регулировки температуры.

Выходной визит: участников посетят дома, чтобы 1) забрать устройство Garmin и термостат Ecobee, 2) повторно установить собственный термостат, 3) пройти краткое выездное интервью об их комфорте, предполагаемом улучшении сна и вероятности принятие вмешательства в будущем.

Использование устройств

Часы Garmin — это носимое устройство, которое носится на запястье как обычные часы. Garmin должен быть сопряжен со смартфоном участника или предоставленным нами планшетом. Поддержка будет предоставляться по запросу участников или на основе самих данных, которые могут указывать на то, что участники используют устройство неправильно или устройство не работает должным образом.

Термостат с облачным управлением: лицензированный специалист по системам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха временно заменит домашний термостат участников на управляемый термостат Ecobee. Этот термостат позволит исследователям удаленно регулировать температуру окружающей среды в доме участников. Следователи будут корректировать температуру до одного раза в день в соответствии с приведенным выше протоколом. Важно отметить, что участники всегда смогут изменить температуру, выбранную исследователями, в любое время, просто изменив настройку термостата. Хотя термостат в принципе является цифровым, он похож на традиционные термостаты, где циферблат на сенсорном экране может увеличивать или уменьшать температуру. В конце проекта техник по системам отопления, вентиляции и кондиционирования заберет термостат с облачным управлением и переустановит собственный термостат участника.

Ежедневные анкеты: участники будут заполнять ежедневную анкету в приложении LabFront. Участники будут получать ежедневные напоминания о необходимости заполнения анкеты. Участники могут выбрать использование бумажных версий этих вопросников.

Информированное согласие

Заинтересованным лицам будет предложено предоставить устное согласие на прохождение первоначальной проверки соответствия требованиям во время телефонного разговора с исследовательским персоналом. Затем потенциально подходящим участникам будет назначено личное проверочное посещение. Потенциальным участникам может быть отправлена ​​по электронной или обычной почте (по запросу и в соответствии с их предпочтениями) копия информированного согласия, которую они смогут просмотреть в удобном для них темпе перед личным скринингом. Письменное информированное согласие будет получено исследовательским персоналом в начале личного скринингового визита.

Все потенциальные участники будут проинформированы о том, что присоединение к исследованию является полностью добровольным. Весь документ следует просмотреть вместе с участником, либо попросив его прочитать, либо попросив следить за тем, как его читает персонал. Если персонал уверен, что участник полностью ознакомлен с документом и понимает все аспекты формы информированного согласия, он должен быть подписан участником в присутствии сотрудника, а затем подписан самим сотрудником. Все формы согласия будут дважды проверены, чтобы убедиться, что они правильно подписаны и датированы. Копии заполненных форм согласия будут переданы участнику, а оригинал подписанного документа будет храниться в файле Института Маркуса.